Rochas Quimiogénicas - Geoquímica multi-elementar

VI. Resultados

VI.II. Geoquímica multi-elementar

V.II.I Rochas Quimiogénicas

Um primeiro exame dos resultados analíticos revela que devem ser removidos do processamento numérico subsequente os elementos Be, Bi, Cd, Cs, Ga, Hf, In, Mo, Nb, Rb, Sn, Ta, Tl, Au, Ag, Br, Hg, Ir, Se, por terem concentrações sistematicamente abaixo ou frequentemente próximas do limite de detecção do respectivo método analítico. Ainda assim, deve mencionar-se que algumas das amostras revelam valores de concentração em alguns dos referidos elementos: o Ga surge nas amostras J2, RC58, AJ29 com valores de 10ppm; o Hf e Nb têm valores que atingem 4 e 9.7 ppm, para a amostra RC58; o Mo tem concentração que se cifra em 28ppm na amostra AJ5; o Au com valores de concentração de 23ppb (C27) e 10ppb nas amostras RC43, AC8 e RC42; a Ag surge com uma concentração de 1.3ppm e por fim o Se presente na amostra C27 com 4.6 ppm. Excluiu-se também do processamento de dados o elemento W pelo facto de este apresentar valores de concentração acima dos reais devido a contaminação advinda da utilização de um moinho de argolas de carbureto de tungsténio na moagem das amostras. O facto não tem consequências, pois a concentração de W nas rochas da FPI é extremamente baixa.

Uma outra abordagem foi dada ao conjunto de elementos maiores e alguns menores (por vezes sob a forma de óxido), concretamente MgO, CaO, Na2O, K2O,

TiO2, P2O5, Pb, Th e As, os quais frequentemente apresentaram concentrações baixas

ou próximas do limite de detecção do método. No entanto, como neste conjunto as concentrações são maioritariamente mensuráveis optou-se pela sua não exclusão do tratamento numérico, com a consciência, no entanto, de que tal medida poderá traduzir-se em pequenas imprecisões aquando da interpretação de algumas características geoquímicas.

A avaliação e tratamento dos dados analíticos foi numa primeira abordagem efectuada para o conjunto global das amostras e numa fase subsequente realizada por

Capítulo VI.II. Geoquímica multi-elementar

88 áreas geográficas que se pensa terem sido sujeitas à actuação de processos geológicos distintos e/ou de intensidade variável. Em termos gerais os resultados analíticos revelam que:

1. Os valores obtidos para a concentração de Fe2O3(t) ao nível das rochas

quimiogénicas varia entra 0.76 e 17.65 wt%, apresentando como valor mediano 7.04 wt%. Para os metajaspes o valor mediano cifra-se em 9.25 wt%, já para os metachertes o valor mediano é de 2.87 wt%. Na região de Albernoa-Salto, os conteúdos em Fe2O3(t) para os metajaspes apresentam

como valor mediano 8.83 wt%, bastante semelhante ao valor mediano na região de Ervidel-Roxo (8.41 wt%). A região de Aljustrel-Entradas por seu turno apresenta conteúdos medianos em Fe2O3(t) ligeiramente superiores

(11.11 wt%). No que diz respeito aos metachertes o valor mediano cifrou-se em 3.36 wt% para a região de Albernoa-Salto e 1.95 wt% para Ervidel-Roxo. Os baixos valores em Fe2O3(t) são acompanhados em alguns casos por um

enriquecimento relativo em S, que no caso da amostra C27 chega a atingir 2.13 wt%;

2. O conteúdo em SiO2 varia entre 70.61 e 96.92 wt% tomando a totalidade das

rochas quimiogénicas, com valor mediano de 89.42 wt%. No que respeita aos exemplares de metajaspes, o valor mediano de SiO2 é de 89.17 wt%,

enquanto que os metachertes registam 93.91 wt%. A análise por regiões não revelou variações significativas para os diferentes subconjuntos de metajaspes: Albernoa-Salto apresenta 89.44 wt%, Ervidel-Roxo com conteúdo em SiO2 da ordem de 88.96 wt% e por fim Aljustrel-Entradas com

86.86 wt%. Contrariamente, nos metachertes foi notória a variação dos teores medianos apresentados para a região de Albernoa-Salto cujo valor é 95.13 wt% e portanto superior aos 88,7 wt% evidenciados pela região de Ervidel-Roxo.

Uma referência especial deve ser feita às amostras de metajaspes AJ29 e J2 que apresentam conteúdos em SiO2 de 70.61 e 76.66 wt%, respectivamente.

Tal deficit em sílica reflecte a incorporação de quantidades mais elevadas de MnO e Na2O (este último apenas no metajaspe AJ29). Adicionalmente, deve

salientar-se o facto de a amostra RC58 apresentar valores de SiO2

notoriamente inferiores (80.14 wt %) aquando da comparação com litótipos congéneres, facto justificado pelo incremento relativo dos conteúdos em Al2O3 e Na2O;

EPOS, S.A. Características mineralógicas e geoquímicas de exalitos siliciosos inclusos nas sequências vulcano-sedimentares de Ervidel-Roxo e Figueirinha-Albernoa (Faixa Piritosa Ibérica)

3. Os valores apresentados para o somatório [SiO2 + Fe2O3(t)] pela

totalidade das rochas quimiogénicas varia entre 79.44 wt% e 100 wt%, sendo o valor mediano 98.03 wt%. O diferencial percentual relativo a 100% denuncia portanto a incorporação de outros elementos em quantidades variáveis, tal como já se havia referido em parte nos parágrafos acima. As amostras que apresentam os conteúdos em SiO2 + Fe2O3(t) mais baixos,

devido a ter sido incorporado na análise minerais inclusos em filonetes, são também as que apresentam um valor total de REE mais elevado, chegando pontualmente a atingir valores da ordem dos 182 ppm (J2). Note-se que é também esta amostra que apresenta o valor de LOI (perda ao rubro) mais elevado;

4. A razão Fe2O3(t)/MnO pretende avaliar a proporção relativa entre Fe e Mn

nas várias amostras. O geral das rochas quimiogénicas surge com uma proporção fortemente variável, oscilando entre valores de 0.64 e 1306. Este comportamento mantém-se mesmo quando as análises são separadas por natureza litológica (metajaspes/metachertes) e por regiões distintas. Pelo exposto conclui-se que o mecanismo responsável pela introdução do Fe não terá favorecido a introdução do Mn, pelo que se presume que a incorporação deste último nos exalitos siliciosos se ficará a dever a um fenómeno distinto;

5. A razão Fe2O3(t)/ (SiO2+Fe2O3(t)) é um bom indicador do aumento relativo da

sílica imposto pelos processos primários (relacionados com a génese quimiogénica) e/ou secundários (decorrentes de transformações ante-, sin- e pós-pico de deformação) (Mateus et al. 2014). Da análise da referida razão foi possível verificar que o seu valor mediano para a totalidade de rochas quimiogénicas é de 0.07. No entanto, e como seria de esperar dado o empobrecimento relativo em (hidr)óxidos de Fe dos metachertes face aos metajaspes, os valores medianos da referida razão são mais baixos nos metachertes do que nos metajaspes, sendo os valores medianos de 0.03 e 0.10, respectivamente. No seguimento do acima exposto procurou subdividir- se a totalidade das amostras em conjuntos: o primeiro é constituído pelos exemplares que apresentam razões entre 0.01 e 0.06 - J86, AC8, AC26, AJ20, C35, C27, RC58, RC43, RC42, RC39, RJ35 e RJ53. Esta gama de valores baixos poderá traduzir a actuação de um processo redutor, dada a

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90 predominância relativa do quartzo em relação aos óxidos de Fe; o segundo grupo é composto pelas amostras cujos valores estão compreendidos entre 0.07 e 0.14 - AJ5, AJ1, AJ23, AJ28, AJ33, AC13, AJ66, J22, J45, J2, J3, J28, RJ38, RJ52. Este grupo deverá caracterizar um processo transitivo entre uma fase enriquecida em óxidos (julga-se mais primária) e uma fase empobrecida em óxidos e com elevados valores de sílica (fase modificada); O último conjunto integra os valores da razão Fe2O3(t)/ (SiO2+Fe2O3(t)) mais

elevados, concretamente 0.15 a 0.18 - J34, RJ41 e J52, que documentam os exemplares de exalitos com quantidades mais elevadas de óxidos. No capítulo VII será clarificado o significado desta divisão.

A matriz de correlação inter-elementos (Anexo X.IV) efectuada para os dados analíticos das rochas quimiogénicas siliciosas mostra correlações positivas muito fortes/seguras para um conjunto considerável de elementos. Deste grupo fazem parte as seguintes correlações Al2O3 com Na2O, Zr, Sc; Na2O com MgO; CaO com P2O5;

Na2O com Sc; Ba com Sc; Th com Sc; Zr com Sc. Há também a mencionar um

segundo grupo que exibe correlações positivas fortes, o qual engloba: Al2O3 com Th;

Na2O com TiO2,Th, Zr. O grupo das REE apresenta entre si fortes correlações e em

alguns casos relações seguras. A elaboração desta matriz de correlação é importante, uma vez que permite antecipar quais os elementos que tenderão a apresentar comportamentos semelhantes durante os diferentes processos geológicos.

Um outro tipo de estudo efectuado às amostras foi a análise relativa à distribuição dos elementos que geralmente indiciam contribuições externas (i.e. denunciam a introdução de componentes não quimiogénicos) relacionadas com particulado fino de origem vulcânica ou com acarreio detrítico pontual, nomeadamente os elementos Zr, Sc e Th e os óxidos Al2O3 e TiO2.

O Zr surge com teor mediano de 3ppm, embora atinga 120ppm na amostra RC58, já o Al2O3 apresenta conteúdo mediano da ordem dos 0.2 wt% e pontualmente valores

próximos de 10.6 wt% (RC58). A totalidade das rochas quimiogénicas apresenta um teor mediano em TiO2 de 0.004 wt%, enquanto o Sc e Th exibem conteúdos medianos

de 0.36 ppm e 0.15 ppm, respectivamente. É relevante mencionar o facto de o Sc esboçar uma tendência de correlação positiva quer com o Al2O3 (Figura 5), quer com o

TiO2 (esta carece de confirmação dado que a gama de valores é da mesma ordem de

grandeza do erro analítico associado às analises químicas); o Al2O3 esboça também

uma possível correlação positiva com o TiO2, com o Zr e com o total de REE (Figura

Figura 5: Projecção dos valores de concentração Al2O3 e TiO2 versus Sc para as rochas quimiogénicas das regiões de Albernoa, Salto, Aljustrel, Entradas e Ervidel-Roxo.

Assim, tanto as correlações referidas para o Sc como a correlação Al2O3/Na2O

podem ser interpretadas como indicadores de uma contribuição hidrotermal e no caso do Sc, possivelmente, da presença de uma pequena contribuição vulcanogénica (sobretudo se se tiver em conta o sinal apresentado pelas mesmo elementos nas rochas vulcânicas e rochas metatufíticas (Mateus et al. 2014)), nas quais a correlação entre o Sc e TiO2 é claramente positiva e de dispersão fraca.

No que se refere aos conteúdos em MnO, verificou-se que os mesmos não apresentavam qualquer correlação com os conteúdos de Fe2O3(t). Contudo, foi

possível notar a existência de co-variação positiva entre o óxido de Mn e os elementos Ba e Sr, para além de uma correlação forte com o Ni e provável correlação com o Cu. O Ba, por sua vez, revela correlação forte com Sb e Sr, do mesmo modo que co-varia positivamente e de modo praticamente não disperso com o total de REE. Tais

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92 influências julgam-se, por hipótese, advindas de processos exalativo-hidrotermais, que estiveram na origem de modificações na natureza do gel de sílica, precursor das rochas quimiogénicas e/ou de adsorção mineral específica por parte dos (hidr)óxidos de Mn, de quantidades de Ba e outros metais.

O estudo dos padrões de concentração normalizada de REE relativamente ao condrito C1 (Taylor & McLennan 1985; Anexo X.II) para as rochas quimiogénicas foi Figura 6: Projecção dos valores de concentração de Al2O3 versus Zr e REEt para as rochas quimiogénicas das regiões de Albernoa, Salto, Aljustrel, Entradas e Ervidel-Roxo.

igualmente efectuado por regiões (Figura 7) dadas as razões já explicitadas anteriormente.

As amostras provenientes da região de Albernoa-Salto apresentam uma forte variação no padrão de concentração normalizado de REE: as amostras J86, AJ23, AJ5, J52, AC26 surgem com anomalias de Ce, sendo a amostra J86 a que tem a referida anomalia mais “cavada”. Já a anomalia em Eu é bastante pronunciada nas amostras J52 e AJ33; a amostra AC13 apresenta igualmente anomalia em Eu, contudo de amplitude menor comparativamente à referida para o primeiro conjunto, já as amostras AC26, AJ23 e AJ29 apenas esboçam uma anomalia em Eu.

Da análise realizada foi também possível verificar que o padrão apresentado pelas amostras AJ29, AC13, AC26 é compatível com a ocorrência de fraccionação de LREE (REE leves) e HREE (REE pesadas); Em alguns casos verificou-se a ocorrência de um traçado distinto para as HREE: declives positivos no caso das amostras AJ33, J52 e declive positivo de baixo pendor nas amostras AC8 e J89. As restantes amostras caracterizam-se por fraccionação ligeira de LREE e manutenção dos valores de HREE. Por fim, uma referência especial para a amostra AJ29 que possui o maior enriquecimento relativo no total de REE (REEt).

Abordando agora a região de Aljustrel-Entradas, é bastante evidente que a amostra J22 apresenta um padrão distinto das restantes, sendo a única que surge com uma anomalia tanto em Ce como em Eu. O padrão de concentrações normalizadas de REE desta amostra é compatível com a ocorrência de fraccionação de LREE e HREE, para além de ser a amostra com REEt mais elevado. Por outro lado os padrões exibidos pelas amostras C35, J34 e J45 são algo diferentes dos restantes padrões observados. De facto observa-se uma tendência geral para o aumento da concentração de HREE com o número atómico. No caso da amostra C35 chega a observar-se uma descorrelação entre o conteúdo em LREE e HREE, mostrando este facto que a introdução de LREE e HREE terá ocorrido na dependência de processos distintos ou que existiu algum processo capaz de lixiviar ou impedir a precipitação de HREE nesta rocha.

A região de Ervidel-Roxo é caracterizada por uma maior homogeneidade dos padrões de concentrações normalizadas de REE comparativamente às demais, ainda que com algumas excepções. A quase totalidade das amostras evidencia anomalia em Eu, embora com amplitudes variáveis. Já a anomalia de Ce verificou-se apenas nas amostras AC26,J28 e J2, esboçando também a amostra C27 uma ligeira anomalia. Há igualmente a mencionar que as amostras RC58, J2, RC42 e RC43 revelaram um traçado com declive de pendor negativo nas HREE, contrariamente às amostras J3,

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94 Figura 7: Padrões de concentração normalizada em REE relativamente a C1, para as rochas quimiogénicas para as regiões Albernoa-Salto, Aljustrel-Entradas e Ervidel-Roxo.

J28 e RJ38 que pendores ligeiramente positivos HREE. As restantes amostras praticamente não apresentam fraccionação de HREE.

A comparação entre os padrões normalizados de REE dos metajaspes e dos metachertes nas várias regiões levou ao estabelecimento de diferentes subgrupos baseados nas similaridades de padrão apresentadas pelos diferentes litótipos.

As amostras AJ20, AC8, C35, J34, J45, RC42, RC43, RJ52 e RJ53 exibem padrões que se distinguem pela falta de semelhança com a maioria dos exemplares analisados, visto surgirem com um traçado que denota ausência de anomalias em Ce e Eu, excepção seja feita para a amostra RC43 que apresenta uma anomalia positiva, embora ténue, em Eu (Eu/Eu*=1.132). Uma outra particularidade é o facto de a amostra C35 ser portadora de uma anomalia positiva em Gd. Pelo exposto julga-se plausível a separação deste subconjunto de amostras, o qual possivelmente marcará uma assinatura quimiogénica distinta, advinda de processos primários ou secundários. Nas restantes amostras foi ainda possível distinguir as seguintes situações:

1. Conjunto de amostras caracterizado por fraccionação de LREE, anomalias negativas em Ce e Eu e concomitante declive positivo (J52 e J28), declive negativo (J22, J2 e C27) para os valores de concentração de HREE. No caso de C27 o pendor do declive é ligeiramente negativo;

2. Amostras exibindo fraccionação de LREE unicamente anomalia negativa em Ce e declive negativo (AC26) ou positivo (AJ23, AJ5, J86) dos conteúdos relativos em HREE;

3. Conjunto de amostras com fraccionação de LREE, anomalia apenas em Eu e declive positivo (J3, RJ38, AJ33), negativo (AC13, RC58, AJ29) ou nulo para os valores de concentração de HREE (RJ41, RC39).

Relativamente ao primeiro caso (1.) importa referir que embora a distribuição da concentração de REE tenha evidenciado em simultâneo anomalia negativa em Ce e Eu, factor frequentemente atribuível à

sequestração de REE a partir da água do mar, o padrão geral apresentado pelas suprarreferidas amostras não é compatível com o apresentado pela água do mar (Figura 8). Facto que adicionado ao total em REE bastante superior exibido pelas amostras em questão poderá indicar quer a intervenção conjunta de dois fluidos, em que um será a água do mar, quer água do mar modificada.

Figura 8: Padrão de concentrações de REE da água do mar normalizadas para o Condrito. Fonte:(Lottermoser 1992).

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96 As considerações já elaboradas denotam igualmente a existência de um conjunto de exemplares de metachertes e metajaspes, concretamente AC13, AC26, J22, RC58, J2, RC42, RC43, AJ29 e C27, marcados por um padrão de HREE de declive negativo. Pensa-se que este padrão poderá ter sido originado durante o processo de chertificação exibido por estes exemplares, embora em distintos estádios evolutivos. Neste conjunto os exemplares de metachertes (AC13, AC26, RC58, RC42, RC43 e C27) apresentam uma origem comum aos metajaspes, dado o forte paralelismo de traçado com estes últimos, sendo os primeiros o resultado da lixiviação hidrotermal de metajaspes em meio redutor, facto que se afigura igualmente compatível com as observações de campo, na medida em que os metachertes em questão surgem na dependência de metajaspes e evidenciam características petrográficas que documentam a precipitação tardia de diferentes sulfuretos, os quais antecedem os efeitos imputáveis a recristalização metamórfica e deformação Varisca. Mais ainda, a amostra RC42 apresenta domínios onde ainda se observam traços que indiciam a presença de estruturas esferolíticas; já os exemplares de metajaspes documentarão o processo numa fase inicial, estando o processo de chertificação incipientemente desenvolvido. No entanto, existem dois exemplares de metachertes que apresentam um padrão distinto do suprarreferido, uma vez que estes se caracterizam por empobrecimento em REE relativamente ao C1 e traçado de declive praticamente nulo ou ligeiramente positivo nas HREE, cujo significado no actual estado do conhecimento se desconhece, muito embora a amostra AC8 pareça ter sofrido chertificação, acompanhada de deposição de sulfuretos, na dependência de um acidente tectónico.

O subgrupo composto pelas amostras com presença de anomalia negativa em Eu reflecte a precipitação selectiva deste mesmo elemento, uma vez que este devido ao estado reduzido (Eu2+₎ _{tem a capacidade de integrar a estrutura da albite e ou de}

carbonatos. Assim, o Eu em solução deverá ter precipitado em rochas, possivelmente vulcânicas10_{, conjuntamente com albite e/ou carbonatos, facto que levou ao}

concomitante empobrecimento do fluido. Na sequencia do referido, sabe-se que o fluido que percolou nas rochas quimiogénicas teria fraca disponibilidade de Eu, daí ter precipitado em menor quantidade relativa face às restantes REE.

Adicionalmente da análise aos padrões normalizados de REE foi possível verificar a existência de um conjunto de amostras (AJ29, J52, AJ33, J22, J2, RC58, J3, RJ41) que regista claramente a introdução de REE, sendo este facto revelado por valores de

10_{Visto os exemplares quimiogénicos que contêm albite apresentarem simultaneamente}

REEt marcadamente acima do registado pela generalidade dos exemplares quimiogénicos. O significado destas observações será discutido adiante e no capítulo VII.

Em suma, se se tiver em consideração que todas as amostras AJ29, AC13, J52, AJ33, J22, RC58, J2, J3, RJ41 estão nas vizinhanças imediatas (<3.5 km) ou de mineralizações já exploradas ou em exploração, ou de claros indícios de mineralização (deposição de óxidos de Mn ou de sulfuretos na dependência de acidentes), parece poder concluir-se que o enriquecimento em REE ≥ 10*C1, seja qual for o padrão de REE apresentado, é um potencial guia de prospecção pelo menos nesta zona da FPI; acresce que os padrões de REE dessas amostras denotam sempre anomalia negativa em Eu, denunciando condições redutoras, que apenas são confirmadas quando associadas à deposição, sobretudo de sulfuretos ou magnetite. Um outro indicador para uma possível proximidade a domínios potencialmente portadores de mineralização é dado pela tendência para valores de concentração de REE elevados acompanhados por declive negativo em HREE, factor este que denuncia a potencial existência do processo de chertificação.

Comparando os resultados obtidos para as amostras estudo com as tendências evidenciadas pelos análogos modernos, por exemplo, os do campo hidrotermal da Geotransversal Atlântica (TAG na sigla inglesa), há a salientar que os padrões de concentração de REE normalizada para os condritos apresentados pelos fluidos hidrotermais, expressam geralmente uma forte anomalia positiva em Eu e ausência de anomalia em Ce, bem como maior enriquecimento em LREE. No caso dos white smokers a anomalia em Eu é bem mais pronunciada e o total de REE é inferior ao

No documento Características mineralógicas e geoquímicas de exalitos siliciosos inclusos nas sequências vulcano-sedimentares de Ervidel-Roxo e Figueirinha-Albernoa (Faixa Piritosa Ibérica): seu significado na prospecção de sulfuretos maciços polimetálicos (páginas 87-108)